摘要：建筑结构模型对于建筑工程的教学有很大的帮助，但现在的模型一般都是采用替代材料制成，这样模型的作用就大打折扣。本模型采用的是实物材料钢筋制成，并介绍了它在建筑工程教学中的具体应用。
关键词：建筑结构实物模型 研制 建筑工程教学
建筑模型在实践中反复证明对于建筑工程的教学有很大帮助，它不仅增加了学生对于学习的兴趣，而且将一些比较抽象的建筑概念得以直观的反映和体现，使学生更好的理解和掌握相关知识。现在高校中建筑结构模型教学主要在建筑制图课程当中使用，市场上也有一些厂家生产各种类型的建筑结构模型，但是这些模型基本上都存在两个比较大的问题：第一，他们这些厂家生产的建筑结构模型由于考虑到制作、运输、安装、结构稳定等方面的原因一般都是采用有机玻璃等替代材料，而不是采用建筑当中使用的真实材料—钢筋，这样模型的作用实际上就大大打了折扣，很多比较重要的内容无法体现，比如钢筋梁柱之间的锚固、钢筋的搭接方式和钢材本身的一些外部材料特征等。第二，模型只是一个硬件，他还缺少一个与之配套的软件—模型的说明（模型内容的反映及与之关联的知识的延伸），一般厂家都不提供这个说明，主要是因为他们缺乏相应技术力量及他们的模型反映的内容相对比较简单，只是反映结构构造。另外，单有这个模型实际上教学的效果就很大程度上取决于授课老师的水平，水平高的话可能会有比较好的效果，如果一般他的作用就不太显著。通过这个配套说明，结构模型所反映的内容就不单单是建筑构造，而且它可以把建筑材料、实验、预算、施工、混凝土构造要求等内容综合反映，并且可以通过它把一个框架结构整个的施工过程讲解，这样它的作用就大了很多，也减少了由于教师水平的差异带来的不足。
一、建筑结构模型设计
建筑结构模型的设计图纸详见附图一，模型为两层，每层两个方向各两跨的结构，为增加其稳定性和方便观看，下层将一半的高度设置在土中。为了更好的反映相关内容，梁柱断面采用1：1的比例，梁长和柱高采用缩小比例2：1。梁柱锚固处钢筋采用焊接方式固定，以保证整个结构的稳定性，如还是不足或梁的挠度过大，采用有机玻璃模板进行固定。
二、建筑材料及实验
对于工程当中购买的钢筋，一级小规格的钢材一般是圆盘形式，二级及三级的钢筋一般是直线线材形式，长度通常为9米。并且在钢材表面上有一些标示，如厂家商标、规格、直径等，通常是没隔2M出现一次。对于钢材表面的形式有两种：光圆和带肋。带肋又有两种，分别为螺纹肋和月牙肋。因此在制作模型时对于板筋选用光圆钢筋，梁处的钢筋选用螺纹肋，柱筋选用月牙肋。
在从厂家购买钢材后其必须提供出厂合格证，这是工程验收的必备质量保证资料。对于出厂合格证的形式有两种，一是厂家提供原始合格证（盖厂家红章），另外也可在厂家原始合格证上加盖经销商的红章。
由于钢筋是工程当中特别重要的材料，所以需对其材料进行见证取样检查。取样的方法是按照规定取一定长度的钢筋拿到具有资质的检测单位检查，并且要出具相应的检测报告。检测的指标通常为四项：屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯性能，前两项为力学性能指标，后两项为塑性指标。
三、建筑结构构造及施工
钢筋的连接形式有三种：绑扎连接、焊接、机械连接，建筑工程当中主要是用前面两种，机械连接采用的比较少。为了学生直观的认识这这三种连接形式，模型制作时这三种连接方法在不同部位都出现。板筋的连接采用绑扎形式，所有的边柱和角柱采用机械连接中的套丝对接连接，中柱采用电渣压力焊连接，梁筋采用闪光对焊连接。对于焊接工程当中也要出具检测报告。
现在建筑施工图纸一般采用平法标注的形式，有了模型之后就可将图纸和模型进行对比，学生能更好的认识钢筋的布置。比如KL1（2A），表示梁的编号为KL1，该梁有两跨，并且一端悬臂，梁的断面为200*600，箍筋为8双肢箍，间距为200MM，加密区间距为100MM，上部布置2根通长18钢筋，负弯曲处设置5根18钢筋（原位标注），分上下两排布置，上排断点为净跨径的1/3，下排为1/4。腰部设置两根16的抗扭构造钢筋，下部布置3根通长的20钢筋。另外，梁柱锚固连接处的构造要求也是采用平法图集当中的规定，模型结构中选用的是《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》（03G101—1）中的要求，对于柱顶处与梁锚固采用43页非抗震KZ边柱和角柱柱顶纵向钢筋构造中详图B和44页非抗震KZ中柱柱顶纵向钢筋构造中详图B的做法，对于梁采用57页非抗震楼层框架梁KL纵向钢筋构造弯锚的做法，对于悬臂端采用66页中各类梁的悬臂端配筋构造详图C的做法。模型中板负弯曲钢筋处的分布钢筋采用6间距为250MM。
模型在设置时为增加其稳定性而在柱钢筋外侧设置了有机玻璃，这相当于柱模板，因此在有机玻璃和钢筋之间设置混凝土保护层垫块，垫块采用水泥砂浆制作。
参考文献：
[1]《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》（03G101—1），中国建筑标准设计研究院，2003
[2]重庆大学、同济大学、哈尔滨工业大学.土木工程施工[M].北京：建筑工业出版社，2008
[3]郭玉起.建筑材料[M].北京：水利水电出版社，2011